Physique de précision du secteur de Higgs et recherche de phénomènes au-delà du Modèle Standard via les désintégrations du boson de Higgs en deux photons avec l'expérience ATLAS au LHC

par Luca Franco

Projet de thèse en Physique Subatomique et Astroparticules

Sous la direction de Marco Delmastro.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique des Particules (laboratoire) depuis le 15-10-2018 .


  • Résumé

    Le projet de thèse sera centré sur la mesure des sections efficaces de production différentielles du boson de Higgs en exploitant sa désintégration en paires de photons. L'ensemble des collisions proton-proton enregistrées par l'expérience ATLAS à une énergie dans le centre-de-masse de 13 TeV pendant la totalité du Run 2 du LHC, de 2015 à 2018, soit environ 100 fb-1, sera utilisée. Le cœur du travail de thèse sera l'analyse des données du Run 2, afin de mesurer des couplages du boson de Higgs et de ses « Simplified Template Cross Sections ». Plusieurs aspects de l'analyse seront abordés : la modélisation des bruits de fond, l'optimisation des catégories enrichies en certains modes de production, le traitement statistique et l'interprétation théorique. Les résultats seront interprétés en utilisant une approche basée sur un Lagrangien Effectif (Effective Field Theory, EFT). Cette approche permettra d'identifier des phénomènes BSM ou de poser des limites dans un cadre théorique très général. L'analyse visera à chercher des écarts entre les mesures et les prévisions du MS. Elle pourrait alors découvrir des preuves de phénomènes au-delà du MS, ou bien établira des contraintes expérimentales sur une grande classe de théories BSM.

  • Titre traduit

    Precision Higgs Physics and search for Physics Beyond the Standard Model with the Higgs Boson decaying into two photons with the ATLAS experiment at LHC


  • Résumé

    The PhD project will take place within the ATLAS Collaboration, and will be centered on the will be centered around the measurement of the Higgs boson couplings by exploiting its decay in photon pairs. The full dataset of proton-proton collisions collected by the ATLAS experiment at a center-of-mass of 13 TeV during the complete Run 2 in the 2015-2018 period will be used, amounting to about 100 fb-1. The core of the thesis work will be the analysis of the Run 2 data in order to measure the Higgs couplings and Simplified Template Cross Sections (STXS). Several aspects of the analysis will be covered, ranging from the background modeling, to the optimization of the production-mode-enriched categories using machine-learning techniques, to the statistical treatment and the theoretical interpretation. The results will be interpreted using the Effective Field Theory (EFT) approach, that allows to identify or constrain the effects of BSM phenomena within a very general theoretical framework. The analysis will search for deviations from the SM predictions and may uncover evidence for new BSM physics, or will otherwise set experimental constraints on a large class of BSM theories.